高端石英市场外资高度垄断，国内石英企业何时能崛起？

石英行业的初始上游为石英矿石，中游为石英材料行业，下游为石英玻璃制品行业，最终产品形式主要为不同应用领域产品的耗材。

目前石英材料供求的总态势是：普通石英供求基本平衡，需求略胜，优质石英略有缺口，高纯、超纯石英货紧价高。我国生产的普通石英、优质乃至准高纯石英可以自给，但高纯、超高纯石英尚需进口。石英制品行业的上游为石英矿石、石英砂和石英玻璃材料制造业。

▲石英行业产业链

石英市场的价值量集中在光纤及半导体领域。而在电光源和光伏领域，生产门槛较低，国内厂商众多，产品竞争激烈，产业价值逐步走低。在集成电路和光纤应用领域，外资企业主导整个产业链，从上游原材料到下游制品均设置了较高的进入壁垒。国产石英生产商急需突破技术壁垒和认证封锁。

▲半导体石英行业产业链上下游重要公司

1.

石英材料同行竞争格局：

高端石英材料国产化率急需提升

光纤半导体市场对石英材料的纯净度、规格精度、质量稳定性要求高，国内大部分石英制品生产企业不具备生产高纯石英砂及电子级石英制品的能力。目前国内光纤半导体厂商仍以向外企业进口石英制品为主，国际知名石英企业—贺利氏、迈图、日本东曹等占据了中国大部分光纤半导体应用市场。据IBISWorld统计，贺利氏、迈图、东曹2013年的全球市场份额占比合计超过60%。

目前全球高端石英玻璃市场（尤其是以半导体、光通讯为主的电子级石英玻璃市场），主要还是由贺利氏、迈图、东曹、昆希等海外龙头企业掌握。其均具备独特的技术优势，各自有其占领的领域和市场，且下游应用领域集中于半导体、光伏、航空航天等高端领域，产品附加值高，竞争力强。

▼国际石英制品行业企业情况

海外龙头企业历史悠久，伴随光纤半导体产业成长，有极强的上下游产业渠道优势和产业规模优势。目前国内石英材料企业占据的市场份额仍低，除石英材料本行业的技术和产业规模差距急需缩短外，更需要上下游共同配合，打破技术和渠道壁垒。

2.

石英材料上游：

高纯石英砂提纯工艺突破是关键，

国产技术逐步追平

高纯石英砂是石英行业领域重要的上游原材料，一般特指SiO2纯度在99.99%以上的石英砂。高纯石英砂的生产由硅矿石（或称为天然石英或水晶）通过加工、提纯等生产工艺实现。工艺步骤主要包括破碎、筛分、磁选、浮选、重选、酸洗、过滤、煅烧、氯洗、热脱以及综合选等处理工艺。

▲石英股份高纯石英提纯工艺流程

最初高纯石英砂是由水晶加工而成。随着水晶资源逐步枯竭，自上世纪70年代开始，美国等国家开始开发用普通石英代替水晶制备高纯石英砂的技术。高纯石英砂的生产是一项复杂的系统工程，不仅需要拥有先进的生产设备，而且更需要与独特的石英矿产资源相配套的复杂工艺，因此技术流动性相对低，产业容易形成垄断。

光通讯、半导体、特种材料等应用领域通常要求石英砂纯度99.998%以上，杂质含量在22ppm以下，单类碱金属（钾、钠、锂）含量小于1ppm的高纯石英砂。由于对石英砂的纯度、质量、规格要求极高，半导体光纤用的高纯石英砂垄断程度远高于一般高纯石英砂市场。美国Unimin是上游高纯石英砂长期垄断的全球行业龙头（最高市场份额曾占90%以上）。目前半导体光纤用的高纯石英砂使用标准以Unimin的产品纯度作为“国际标准纯度”，即对应Unimin的IOTA-STANDARD等级石英砂。

▼Unimin IOTA-STANDARD高纯石英砂等级指标

Unimin生产的高纯石英砂利用的石英矿石是美国北罗来纳州斯普鲁斯番地区产出的独特白岗岩，是一种岩浆作用形成的火成岩，具有矿体规模大、石英中流体杂质少、矿石品质稳定等优点。而我国石英多产于变质岩地带的伟晶岩，形成于岩浆热液条件，虽然石英含量高，但具有石英中流体杂质多、矿体规模小、矿石品质不稳定等缺点。因此，我国的高纯石英砂提纯工艺较Unimin更为复杂，导致高纯石英砂长期依赖进口。

由于高纯度石英砂对于高性能石英玻璃材料的重要意义，以及随着市场需求的旺盛，多个国家企业纷纷投入资金、人力进入高纯度石英砂的提纯制造领域。尤其是2008年金融危机后，由于Unimin减产造成全球供应紧张，但中国太阳能市场对高纯度石英砂需求快速上升，市场倒逼使中国石英砂原料的加工制造技术有了较大提升。

在国家的相关产业政策的扶持下，我国高纯石英砂提纯技术取得明显进步。到2010年末，中国市场用于太阳能坩埚制造的原料已有一部分为其他公司提供，逐步打破了美国Unimin长期垄断市场的局面。

3.

石英材料下游：

半导体认证壁垒有待打破，

国产生产商逐步渗透

石英材料生产商的下游是石英器件（比如石英舟架、石英环、石英法兰等）行业，产品直接作为下游终端产品的生产耗材，被广泛应用于半导体、光纤、光伏等领域。从下游应用来看，半导体占据着市场最大的需求，占到市场需求的60%。我国石英玻璃制品产业主要由三类企业构成：

▼我国石英制品行业企业情况

集成电路的生产过程中用到大量的石英器件，主要分为设备厂商按设备需要配套初装的石英玻璃器件和晶圆代工厂设备使用过程中定期修理或更换的石英玻璃制品。石英器件商是石英材料直接的下游。进入半导体晶圆代工厂的石英器件合格供应商有三类，对应着石英产业链的三种产品流通路径：

一是设备厂商，设备厂商向上游石英器件生产商采购，将石英器件作为设备的配套耗材出售给下游晶圆加工厂。作为直接供应商，石英器件商需取得原厂的认证。在半导体等高端领域，一线设备原厂除对石英器件产品做认证外，还同时认证上游石英材料供应商。

二是取得原厂认证并获得授权（即设备厂商授权加工企业向晶圆代工厂直接销售）的石英器件加工企业。石英器件生产商直接向半导体晶圆加工厂销售产品。原厂的授权是行业的重要“通行证”，通常授权也涉及指定上游石英材料的供应商。

三是产品经试用合格的石英器件加工企业。此种情况下石英器件生产商同样直销到晶圆厂，但需要通过每家晶圆厂的认证。

▲石英产业链的产品流通路径

综上所述，半导体石英材料市场有相对较高的进入壁垒。认证路径主要分为晶圆厂自主认证和设备原厂认证和授权。而半导体设备供应商颁发的半导体用石英材料认证，主要有东京电子技术认证（TEL）、日立国际电气认证（KE）等。以东京电子技术认证为例，全球取得该项认证的企业仅有5家；从整个石英器件行业来看，具有技术领先和国际资质认证优势的外资厂商往往占据着高端市场的绝大份额，竞争地位稳固，竞争优势明显。

目前4、6英寸等中低端半导体芯片生产线用石英玻璃制品厂商之间的技术水平差别不大、产品同质化严重、竞争较为激烈，产品的优劣主要取决于生产成本及产品品质的稳定性。目前我国绝大部分的石英制造厂家均已掌握中低端石英制品的生产制造技术，而掌握高端核心技术的石英制品厂商屈指可数。在技术突破的过程中，国产石英器件生产商囿于东京电子技术认证等国际销售资质的影响，在半导体等高端市场仅实现极少量销售。

▼我国石英制品行业企业市场及认证情况

目前以凯德石英为代表的国产石英器件生产商在技术积累上已经可以进入8、12英寸中高端半导体芯片生产线用石英玻璃制品市场。国产石英器件生产商的认证壁垒突破有望带动上游国产石英材料进入半导体等高端市场。与此同时，石英材料生产环节也在加紧突破国际认证壁垒。“材料生产——器件加工”的全产业链升级，有望加速石英行业的国产化进程。

▼东京电子石英玻璃原材料认证情况

来源：粉体技术网